自升式混凝土布料机外挂安装及空中移位

赵巍锋/ZHAO Wei-feng

(上海建工四建集团有限公司，上海 201103）

1 工程概况

杭州来福士广场项目位于杭州江干区富春路，为杭州市标志性工程，由T1、T2两塔楼及裙房组成，T1塔楼60层，T2塔楼58层，建筑高度均为250m（檐口高度）；南北裙房7～9层，地下室共计3层。其中T1、T2两塔楼为框架-核心筒结构，核心筒为砼剪力墙（内含部分钢劲性柱），砼强度C60/C50；梁板为砼结构（C35），框架柱为钢管柱内灌砼（C60/C50）。

图1 T1、T2塔楼布料机平面布置图

2 砼布料机的配置方案

本工程塔楼结构无标准层，核心筒范围随楼层升高而缩小。钢管柱为两层一吊，吊装完成后施工两层结构砼，再开始上两层的吊装及施工。每层砼需泵送两次，一次为外侧钢管柱内的高标号自密实砼，另一次先泵送核心筒内竖向结构的高标号砼，再泵送楼板的C35砼。因此，在浇灌钢管柱中的砼时，结构楼板始终低于钢管柱两层，若要采取人工铺设水平泵管的方式实现水平布料的要求，就必须搭设两层排架至核心筒及钢管柱的高度，每泵送一次即必须拆除，对工期和效益均带来了较大影响，并且高排架还存在一定的安全隐患，因此传统的铺管浇筑方式并不适合该工程。只有采用自升式布料机，使其随核心筒施工高度的升高而爬升，使布料高度超过核心筒和钢管柱，才能兼顾核心筒与钢管柱的施工进度。同时由于楼层结构收缩，布料机在53层以上就处于核心筒以外，因此只能选择外挂内爬的附着方式。此外，由于核心筒壁厚在18层以上变薄，因此布料机在18层，必须做一次空中移位。

针对本工程的上述难点，决定采取图1的布料机配置方案：在T1、T2塔楼的核心筒单面墙上各安装两台33m臂长自升式全液压遥控砼布料机，安装方式为外挂内爬式，并在18层做一次水平位移，以此来解决砼的水平输送布料问题。

3 布料机技术参数

图2 布料机外挂安装示意图

4 布料机外挂附着对剪力墙的受力验算

布料机外挂式安装，通过3道外挂式三角支座附着在核心筒剪力墙上，根据厂家提供数据，布料机对结构荷载最大的情况是上支座，受力情况如图3。

图3 上支座受力分析图

由于假设中间支点不受力，对受Fa处支点取矩

水平荷载Fa＝Fc－120＝382.1kN

按布料机支架扶于300mm厚剪力墙时，双层双向C12@200对墙进行复核计算，经【MorGain结构快速设计程序V2012.05.2018.2011】计算配筋、跨中扰度等均能满足要求。

5 布料机的安装

5.1 安装前的施工准备

1）安装前，承建的建筑物应达到安装布料杆的高度要求，无底座外挂安装时，层数不少于4层的墙面可供安装爬升框。

2）安装布料机的每一层剪力墙面（不少于3层）预留M36穿墙螺栓的套管（图4），套管采用45×2钢管预埋。为保证埋设定位准确，需加工钢套板辅助定位。

图4 剪力墙面预留孔及辅助定位套板

埋设步骤：将套板用电焊固定在钢筋上→调整其他钢筋排布避免影响套管→插入45×2钢管→封模前复核调整位置→加焊构造钢筋固定→封模。

埋设质量标准：水平高差应在0.2%以内，垂直偏差＜20mm，水平偏差＜5mm。

3）准备好布料机与墙壁联接用支架固定板（图5）及M36双头螺栓。

图5 支架固定板装配图

4）准备好布料杆安装所需各种设备。

5）每次核心筒浇筑砼时制作一组早强试块，在布料机爬升前进行检测，判断砼强度是否满足布料机的爬升强度（C35）要求，达到C35方可爬升。

6）安装前对基础、埋件的位置、尺寸、数量进行复合，测量埋件之间的水平、对角距离是否符合图示要求，测量埋件裸出部分的高度和螺牙情况，对螺牙进行清理，有损伤的应对其修复。

5.2 安装程序

核心筒施工到预埋好3层螺栓孔后，采用上部的M440塔机配合进行布料机安装。安装流程如下：先搭设一个临时脚手架作为拼装围栏平台，将围护栏等附件一同安装在附着框上用塔机整体吊起安装到墙面上，从上至下分别扭紧螺栓或螺母，并调整附着框的水平和垂直面（先装2只附着框）；将下立柱吊起后缓缓插入下、中附着框内，用固定销轴插入立标爬升孔内，用铁楔调整垂直度，并将其牢牢固定在附着框内→然后安装第3只附着框；测量垂直度，不符合要求的对其调整（应控在0.2%以内）；安装中、上立柱；在中间附着框处安装液压顶升系统及其附件，保险装置应完好无缺；安装上层作业平台和回转头部，扭紧回转处的安装螺栓，并达到螺栓的顶紧力矩；在地面搭设临时作业平台将臂架吊至平台上逐节进行拼装，保证臂架处在回缩状态 连接各种管路，扭紧力矩应达标，保险装置应齐全、完好；然后用起重机吊起平衡状态下的臂架，用绳索控制好臂架方向，固定在回转头部安装孔；连接各种管路和电器设备，加注液压油，对布料杆进行调试；安装完后进行一次全面自查，检查是否有漏装和安全隐患，做好落手清工作，接受安全管理部门的检查、验收。

6 布料机的空中移位

本工程由于核心筒墙体变化，18层以上墙体厚度减少650mm,布料机在18层开始需向内平移650mm。利用本项目核心筒上部的M440塔机，配合千斤顶顶堆平移附着三角支架，可以实现布料机的整体平移，步骤如下：第一个爬升框的爬升在到18层安装位置后（图6）；拆卸爬升框架与三角架限位销轴（图7），用2个环链葫芦吊住框架后；用2个20t以上千斤顶移动三角架，当三角架移动到位后，用穿墙螺栓把6个支架固定板固定在墙壁上；联接爬升框架与三角架联接轴（如爬升框架与三角架限位销轴装不上时，可松开爬升框架与立柱之间的斜块，即可安装上）；按以上相同步骤安装第二、第三个爬升框；当3个爬升框全部爬升到18层以上时，用塔机吊住臂架并使钢丝绳受力，拆卸3个爬升框架与三角架限位销轴，同时移动3个爬升框架并带动立柱整体移动，使布料杆立柱中心至墙体距离恢复初始安装距离。

图616 -18层爬升框安装示意图

图7 爬升框总装图

7 结 语

随着国内超高层施工技术的发展，自升式布料机在国内工程的使用开始逐渐增加，但一般为内爬式安装，外挂式安装及空中移位使用较少。在本工程中采用自升式布料机的外挂式安装及空中移位技术，使布料机安装在核心筒壁进行布料,极大地提高了砼作业的效率和质量，解决了作业层水平布料的要求，避免了人工反复搭拆排架，铺设水平泵管的麻烦，可以很好地实现剪力墙、钢管柱、楼面分层浇筑的要求。随着我国超高层建筑的不断增多，自升式布料机在这类工程的使用将会越来越普遍，本工程的实践为今后同类工程中布料机的使用提供了更多的选择。 O